自动列车停止装置

　　自动列车停止装置（英文名称：Automatic Train Stop，缩写 ATS），为日本铁路事业中，最基本及最常见的行车保安装置，并一般定义为“强制把行驶中的列车停止的装置”，以保障列车可于点亮红灯的铁路信号机前停下。它广为各类铁路使用，跟自动列车警报装置（AWS）雷同。

　　中国大陆的自动停车装置以ZTL型自动停车装置（类似AWS）和ZTS型自动停车装置（类似ATS）为主，名称不同，原理类似。

　　运作原理

　　自动列车停止装置（ATS）的原理，简单来说，是当列车经过信号发射器时，超过讯号所容许的速度，甚至冒进停止讯号的情形，此时ATS会启动列车上的紧急制动，将列车停下来，避免发生事故。1

　　列车自动保护系统

　　列车自动保护系统（英语：AutomaticTrainProtection，缩写：ATP）亦称列车超速防护系统，为列车超过规定速度时即自动制动的系统。

　　列车超速防护系统分为地面设备与车载设备两大部分，设备功能分述如下：

　　设备部分

　　地面设备通常情况下由自动闭塞设备构成。

　　车载设备由机车传感器、信息处理系统、显示屏、测速系统、速度比较系统和制动控制部分组成。

　　有别于旧有的自动列车警报装置与自动列车停止装置B型和S型之单点警告及控制，通过警告及控制点后，该AWS/ATS-B或S系统无法限制或监视行车速度，而ATP系统即具有全程速度监控之功能。

　　功能部分[编辑]

　　地面设备功能

　　检测列车位置。

　　根据先行列车位置以及进路情况确定后续列车的限制速度。

　　向列车传递限速信息。

　　车载设备功能

　　接受限速信息并显示。

　　列车超过规定速度时自动制动。1

　　列车自动控制系统

　　列车速度自动控制系统（简称列车自动控制系统，英语：AutomaticTrainControl，缩写：ATC）是由列车自动保护系统（Automatic Train Protection-ATP），列车自动监控系统（Automatic Train Supervision-ATS）和列车自动运行系统（Automatic Train Operation-ATO）三个子系统组成的铁路控制、监督、管理系统。ATC可以指示列车允许运行的速度，也可以透过自动降速系统使列车减速至停车。

　　这款系统在日本颇为流行，源于1964年东京奥运会通车的东海道新干线，至今已经在多条铁路中使用，取代自动列车停止装置。

　　ATC（Automatic Train Control）系统可以自动控制列车速度，以避免超速、冒进、追撞等事故发生。ATC系统是一个完整的列车速度监督系统，它提供驾驶员一个连续的允行速度曲线。当列车行驶速度超过允许速度，刹车设备应自动强制其减慢速度，以确保行车安全。

　　台湾高速铁路为了满足至少3分钟发一班列车之营运需求而采用数位ATC（Digital ATC，日本简称为D-ATC）系统。数位ATC系统使用了单一和缓之刹车曲线，以避免列车发生碰撞并控制列车之行车速度不超过允许速限或临时速限。

　　数位ATC系统具有以下之优点：

　　使车站间之轨道电路区间长度易于决定。

　　使得隔站停靠（skip stop operation）班距缩短。

　　使得号志班距（signaling headway）缩短。

　　使用单一之刹车曲线并于减速时提供更好之行车品质。

　　可传送更多之资讯至列车上，使控制之弹性增加。

　　因传送至列车之号志信号包含轨道电路资讯，使资料可靠度增加。

　　系统以车上软件导向，如未来有不同性能及特性之新列车，只需修改车上软件，就能保持系统之性能。提高系统之可变性。

　　于驾驶室显示列车前方轨道之状况以提供司机员。1

　　日本国铁‧JR所用的ATSATS-S型（地上发射器型）

　　现时最基本的ATS为ATS-S形，此形式在每个信号灯前若干距离，均会设一个可变频的信号发射器。发射器一般会发出105/103kHz的信号，示意前方为可前进的信号。当前方信号灯为红灯（险阻）时，发射器就会自动发射130kHz的信号，列车通过时，信号会传送至“车内警报装置”，并触动警报器通知驾驶员确认，若驾驶员未能在五秒内确认，装置会自动施行紧急制动将列车停止。

　　除保障列车避免冒进红灯（险阻）信号外，ATS-S亦设有计时式速度检查装置。在道岔前若干距离，设有一组两个的地上信号收发器，当列车通过第一个地上收发器时，地上收发器会接收到车上收发器不断发出的105kHz信号，并启动计时器。第二个地上收发器会在预设时间值内，发出130kHz的警报信号。若列车在预设时间值内通过第二收发器（表示车速过高），信号亦会触动车内警报装置。2

　　问题

　　如果列车司机确认后但无视警报，列车不会获得进一步保障(自动停车)，危险性可能存在。

　　ATS-P型（数码传送制动曲线型）

　　ATS-P为较新型的ATS装置，此装置引入“可前进距离”（Distance-to-go）的原理，车上装置会自动在红灯前计算一条制动曲线，让列车在任何速度均可及时实行制动，并在红灯前停下。

　　ATS-P由一组信号发射器组成，大约分布于闭塞信号灯前的30、85、180、600米及入站信号灯前的25、50、85、180、280、600米轨道上。这些发射器与ATS-S形所使用的不同，它们可处理及传送大量讯息。各发射器均可发出其位置与前方信号灯的距离值、与下个发射器的距离值、信号灯类别、信号示象、曲线或道岔退速等的信号电码。

　　当前方信号灯为红灯时，闭塞区间内所有发射器便会开始发射有关前方信号灯的距离值，此时如列车通过最远的600米发射器，车上装置便开始计算制动曲线。车上装置会随列车位置不断更新制动指示速度，并即时检查列车速度。当列车速度接近指示速度时，装置会以警告灯号及声音通知驾驶员施行更大制动；超速时装置会自动施行常用最大制动将列车停止。而其余的发射器就用来更正位置，或当信号示象转变时通知车上装置停止并取消计算制动曲线。

　　ATS-PN地上装置

　　ATS-PN主要引入在较低列车班次密度的铁路区间，为了降低地上设备费用，而不使用编码器；对于列车上→地上发射器的传递信号机能也就省略了。

　　初期无电源地上发射器只载有1个信号指令；不过，现在可以支援最多5个的信号指令。

　　该装置被省略的机能有：编码器（EC）间通讯，车上列车代号接收、光电传输、示现提高，平交道栅栏放下定时等。列车上的装置全部共通。

　　设置区间

　　川越线、武藏野线、中央东线、成田线、外房线、内房线、八高线、五日市线、鹤见线、上越线等。2

　　各地使用ATS装置的路线其他国家

　　1878年法国研制成功第一套列车自动停车装置。

　　1880年俄国铁路开始安装机械式列车自动停车装置。

　　英国和美国于1920年代，德国于1930年代，日本于1940年代，中国大陆于1950年代相继大量安装列车自动停车装置。

　　1980年代，自动停车装置在很多国家已成为铁路行车系统中必不可少的保证行车安全的技术设备之一。

　　日本

　　日本旅客铁道（JR）集团属下的铁路路线

　　其他地区

　　台铁（与AWS同捆，目前已停用）2

　　相关条目

　　列车自动保护系统（ATP）

　　列车自动控制系统（ATC）

　　列车自动运行装置（ATO）

　　自动列车警报装置（AWS）

　　调度集中系统（CTC）

　　定位置停车装置（TASC）

　　本词条内容贡献者为:

　　陈红 - 副教授 - 西南大学